『壹』 基於傾斜攝影和近景攝影技術的實景三維模型製作(基於CC與 DP－Modeler)
引 言
近年來，隨著城市快速發展，智慧城市建設的需求提升，傳統模擬三維模型已無法滿足規劃、建設和管理需求。傾斜攝影測量技術，通過無人機搭載多視鏡頭快速生成實景三維模型，成為獲取地面信息的重要手段。然而，傾斜攝影在近地面和建築側面的細節表現上，存在數據丟失、模糊、拉花等問題。本文旨在結合傾斜攝影與近景攝影技術，彌補傾斜攝影的局限性，實現清晰度和識別度更高的實景三維模型。
2 傾斜與近景攝影測量系統簡介
2. 1 傾斜攝影測量系統
傾斜攝影測量技術，通過同步採集垂直、傾斜鏡頭的影像信息，獲取高解析度地面影像，真實反映地物情況和建築物紋理信息。系統採用先進的定位、融合、建模技術生成三維城市模型。
2. 2 近景攝影測量系統
近景攝影測量系統結合影像測量儀和vRTK，實現高精度位置、姿態信息的採集和三維模型的生成。相比手持相機，vRTK提供更完整的近地面和建築側面數據，細節清晰。
3 數據源分析
3. 1 傾斜攝影數據源分析
傾斜攝影測量技術通過一次飛行獲取多角度地面影像，結合POS系統定位信息，生成用於實景三維建模的影像及姿態位置文件。數據具有高真實性、全要素性，但近地面和建築側面數據易受遮擋影響。
3. 2 近景攝影數據源分析
vRTK近景攝影測量技術獲取精確位置、姿態信息，拍攝的數據完整、細節清晰，是傾斜攝影數據的補充，修復傾斜攝影在近地面和建築側面的數據失真。
4 實景三維模型製作的總體技術流程
結合無人機傾斜攝影和地面近景攝影，利用vRTK影像測量儀採集建築物底部及側面數據，進行影像定向，生成空地數據聯合成果。應用ConTextCapture軟體快速生成高解析度三維模型，並利用DP-Modeler等軟體實現建築物模型的單體化建模。
5 實景三維模型製作的實現
5. 1 數據源的空中三角測量
採用統一坐標系和高程基準，對近景影像進行空三解算，自動完成特徵提取、匹配和解算過程，生成空三成果文件，用於傾斜影像空三解算的像控點。
5. 2 傾斜影像實景三維模型的快速生成
ConTextCapture軟體通過載入多視覺影像，快速生成高解析度三維模型。該軟體自動化處理過程，生成高密度、高精度三維點雲數據，並實現自動映射紋理，形成傾斜實景三維模型。
5. 3 實景三維模型單體化建模
利用DP-Modeler等軟體，對傾斜三維模型進行單體化修飾，實現建築物、道路等地物的單體化管理、屬性查詢等功能。物理單體化通過人工重建實現，重建實體可進行編輯、修改和屬性附加。
5. 4 實景三維模型重構
基於DP-Modeler軟體的精細單體化建模結果，將新建模型與場景融合，形成可單體化管理的精細實景三維模型，實現傾斜實景模型的GIS應用。
6 生產效率對比分析
本文提出的方法在保證三維模型精度的同時，大幅提高生產效率和顯示效果，與傳統建模技術相比，模型製作時間減少一半以上，投入人員減少2/3。
7 結 論
傾斜和近景攝影技術結合，通過統一基準和坐標系統進行空地數據聯合單體化建模，有效提升三維模型生產效率和效果。單體化建模後的精細模型附加屬性後重置於傾斜實景三維模型中，實現精細化重建與單體化管理，為三維場景深入行業應用提供便利。